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基于零序电压注入的三电平NPC逆变器中点电位平衡控制方法 被引量:131
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作者 宋强 刘文华 +1 位作者 严干贵 王仲鸿 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期57-62,共6页
针对三电平中点箝位(NPC)逆变器的中点电位平衡控制问题,该文建立了基于零序电压注入的中点电位平衡控制模型,提出了所需注入零序电压的准确解析计算方法,并在此基础上提出了“预估-校验-修正”的实时控制算法。根据解析汁算结果,分析... 针对三电平中点箝位(NPC)逆变器的中点电位平衡控制问题,该文建立了基于零序电压注入的中点电位平衡控制模型,提出了所需注入零序电压的准确解析计算方法,并在此基础上提出了“预估-校验-修正”的实时控制算法。根据解析汁算结果,分析了中点电位平衡控制所受的限制,及由此决定的中点电位完全可控区域。针对6kV/1800kVA三电平调速系统的仿真结果表明所提算法是正确且有效的。 展开更多
关键词 三电平npc逆变器 零序电压 中点电位平衡控制 拓扑结构 负载电流
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NPC逆变器SHE-PWM开关角度的计算方法研究 被引量:48
2
作者 刘文华 宋强 +1 位作者 陈远华 谢小荣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第11期31-34,共4页
以应用于高压变频调速装置中的三电平中点嵌位(Neutral Point Clamped)逆变器为研究对象,对特定消谐技术(Selected Harmonic Elimination PWM)的应用进行了分析与研究;针对用数值方法求解SHE-PWM开关角度时非线性方程组计算初值选... 以应用于高压变频调速装置中的三电平中点嵌位(Neutral Point Clamped)逆变器为研究对象,对特定消谐技术(Selected Harmonic Elimination PWM)的应用进行了分析与研究;针对用数值方法求解SHE-PWM开关角度时非线性方程组计算初值选择困难的情况,给出了采用解轨迹微分预估初值的计算方法,并总结了调制比m 0时的开关角度解初值公式;实际计算结果表明:该文提出的方法在数值计算中可以得到快速收敛和准确的结果,并通过计算结果分析了SHE-PWM技术应用于NPC逆变器时所能达到的最大调制比,且其计算结果得到实验验证。 展开更多
关键词 npc逆变器 SHE-PWM 开关角度 计算方法 特定消谐技术 三电平逆变 变频调速
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基于SHEPWM的三电平NPC逆变器中点电压波动抑制方法研究 被引量:5
3
作者 周游 胡耀威 +1 位作者 程竟陵 陈国柱 《机电工程》 CAS 北大核心 2018年第9期991-995,共5页
针对基于传统特定谐波消除调制(SHEPWM)的三电平NPC逆变器的中点电压波动问题,分析了相电压中基波与三次谐波对中点电压波动的影响。建立了中点电压与三次谐波含量之间的关系,提出了基于三次谐波定量控制的改进SHEPWM方法,通过引入三次... 针对基于传统特定谐波消除调制(SHEPWM)的三电平NPC逆变器的中点电压波动问题,分析了相电压中基波与三次谐波对中点电压波动的影响。建立了中点电压与三次谐波含量之间的关系,提出了基于三次谐波定量控制的改进SHEPWM方法,通过引入三次谐波控制方程重构SHEPWM开关角求解方程,并在此基础上以最大化程度抑制中点电压波动为目的,推导出了最优的三次谐波含量,在Matlab/Simulink平台上搭建了2 MW/3 k V逆变器并网模型,对改进SHEPWM方法的中点电压波动抑制效果进行了测试。研究结果表明:利用基于三次谐波最优含量控制的改进SHEPWM方法,能有效抑制中点电压的低频波动,提高NPC逆变器输出性能,降低直流环节电容。 展开更多
关键词 特定谐波消除 中点电压波动 三电平npc逆变器 三次谐波
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三电平NPC逆变器中点电位平衡的软件算法 被引量:9
4
作者 罗永吉 尹华杰 周艳青 《电气传动》 北大核心 2008年第5期3-7,共5页
中点电位平衡问题是三电平NPC逆变器的一个固有问题。介绍了三电平NPC逆变器的重要的中点电位平衡控制方法。基于空间矢量PWM法介绍了适用于普通调制和适用于高调制系数的方案。基于注入零序电压的载波调制法介绍了一种全面、准确的控... 中点电位平衡问题是三电平NPC逆变器的一个固有问题。介绍了三电平NPC逆变器的重要的中点电位平衡控制方法。基于空间矢量PWM法介绍了适用于普通调制和适用于高调制系数的方案。基于注入零序电压的载波调制法介绍了一种全面、准确的控制方案和针对GTO的最小开通时间的控制方案。最后介绍了与具体的PWM调制模式分离的一种新型的滞环控制法。 展开更多
关键词 三电平npc逆变器 中点电位平衡 脉宽调制
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NPC逆变器特定谐波组消除法 被引量:3
5
作者 李涛 张晓锋 乔鸣忠 《电气传动》 北大核心 2011年第5期25-30,共6页
针对传统特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)中所得触发角与调制比的非线性关系以及非线性超越方程组的困难求解,指出了SHEPWM中非线性超越方程组解的几何意义。基于此,设计了基于脉宽的谐波消除方法,仅需引入一个变量便可对任一次及其整数... 针对传统特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)中所得触发角与调制比的非线性关系以及非线性超越方程组的困难求解,指出了SHEPWM中非线性超越方程组解的几何意义。基于此,设计了基于脉宽的谐波消除方法,仅需引入一个变量便可对任一次及其整数倍次的一组谐波进行消除。以5次组谐波和3次谐波消除为例,介绍了该方法在多个谐波消除中的应用,并对该方法所具备的谐波线性消除能力进行了分析。对所得结果进行谐波分析,证明该方法正确有效。 展开更多
关键词 特定谐波组消除 非线性方程 谐波线性消除 npc逆变器
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基于模糊逻辑的平衡三电平NPC逆变器中点电位的SVPWM调制方法 被引量:2
6
作者 谢桢 肖飞 +2 位作者 袁雷 王瑞田 毕超 《电源学报》 2012年第5期24-31,共8页
考虑到三电平NPC逆变器在中高压大容量工况下的运用,阐述了七段对称式SVPWM调制方法。在SVPWM调制下三电平NPC逆变器中点电位将产生波动,详细分析了中点电位波动产生的机理,以及在一个开关周期内,通过控制冗余小矢量对中点电位波动的调... 考虑到三电平NPC逆变器在中高压大容量工况下的运用,阐述了七段对称式SVPWM调制方法。在SVPWM调制下三电平NPC逆变器中点电位将产生波动,详细分析了中点电位波动产生的机理,以及在一个开关周期内,通过控制冗余小矢量对中点电位波动的调整能力,同时分析了不平衡负载对中点电位波动的影响。为了解决中点电位波动的问题,提出了一种基于模糊逻辑的平衡三电平NPC逆变器中点电位的SVPWM调制方法。最后通过仿真验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 三电平npc逆变器 模糊逻辑 SVPWM 中点电位
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三电平NPC逆变器的新型虚拟空间矢量调制策略研究 被引量:1
7
作者 王倩 李润秋 +2 位作者 王燕 施荣 李宁 《电气传动》 北大核心 2018年第8期21-25,共5页
三电平NPC逆变器是目前应用最为广泛的多电平逆变器。针对三电平NPC逆变器存在的直流电容电压波动问题和共模电压问题,提出了一种新型虚拟空间矢量调制策略。提出的新型虚拟空间矢量调制策略一方面可以实现任意调制度和功率因数的直流... 三电平NPC逆变器是目前应用最为广泛的多电平逆变器。针对三电平NPC逆变器存在的直流电容电压波动问题和共模电压问题,提出了一种新型虚拟空间矢量调制策略。提出的新型虚拟空间矢量调制策略一方面可以实现任意调制度和功率因数的直流电容波动控制;另一方面又减小了三电平NPC逆变器的输出共模电压。理论分析、仿真和实验表明,提出的方法较传统SPWM策略和虚拟空间矢量调制策略可减小50%的共模电压。 展开更多
关键词 三电平npc逆变器 直流电容电压波动 共模电压 虚拟空间矢量调制
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基于改进SVPWM的三电平NPC逆变器中点电压平衡的研究 被引量:10
8
作者 许杭蓬 陈权 +1 位作者 李国丽 杜祥 《现代电子技术》 北大核心 2019年第4期129-133,共5页
三电平NPC逆变器具有直流电压利用率高、开关耐压低、输出电压谐波低等优点而被应用于高压大功率场合。而中点电压平衡问题一直是三电平NPC逆变器研究的关键。文中在传统的空间矢量调制方法的基础上进行改进,不改变原来矢量的模长,对各... 三电平NPC逆变器具有直流电压利用率高、开关耐压低、输出电压谐波低等优点而被应用于高压大功率场合。而中点电压平衡问题一直是三电平NPC逆变器研究的关键。文中在传统的空间矢量调制方法的基础上进行改进,不改变原来矢量的模长,对各扇区的不同小三角形内影响中点电位的中、小矢量进行重新分配和虚拟,理论上能完全消除电压矢量对中点电位的影响,该方法的中点电压平衡能力在全调制度范围内控制灵活且有效。通过仿真和实验验证了所提方法的正确性。 展开更多
关键词 三电平npc逆变器 脉宽调制 电压空间矢量 中点电流 中点电位平衡 全调制度
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一种三电平NPC逆变器IGBT开路判别方法 被引量:3
9
作者 邱世广 李梅 《工矿自动化》 北大核心 2014年第9期99-102,共4页
针对现有三电平NPC逆变器IGBT开路判别方法计算量大的问题,对各种IGBT开路情形进行了仿真,并分析了母线中点电压偏移的原因,进而提出了一种简单的判别IGBT开路的方法。该方法通过检测母线中点电压与逆变器三相输出电流实现IGBT开路判断... 针对现有三电平NPC逆变器IGBT开路判别方法计算量大的问题,对各种IGBT开路情形进行了仿真,并分析了母线中点电压偏移的原因,进而提出了一种简单的判别IGBT开路的方法。该方法通过检测母线中点电压与逆变器三相输出电流实现IGBT开路判断,无需附加硬件电路。仿真结果验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 三电平npc逆变器 开路IGBT 功率开关 中点电压平衡
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基于电荷补偿的三电平NPC逆变器中性点平衡策略 被引量:3
10
作者 贾永青 游坤奇 +3 位作者 熊殷 周东访 姜鹏 易灵芝 《电机与控制应用》 2020年第12期92-97,共6页
三电平NPC逆变器的开关器件由于耐压水平低、电网侧并网电压谐波含量少等优点,广泛应用于大功率整流场合。中性点电压平衡问题一直是该拓扑的研究关键。通过对每一个开关阶段直流侧两电容充放电的电荷波动数值检测,再通过公式变换,对传... 三电平NPC逆变器的开关器件由于耐压水平低、电网侧并网电压谐波含量少等优点,广泛应用于大功率整流场合。中性点电压平衡问题一直是该拓扑的研究关键。通过对每一个开关阶段直流侧两电容充放电的电荷波动数值检测,再通过公式变换,对传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)的正负小矢量分次运行时间进行调整,使平衡点上下两电容充放电时间能够保持一致,达到中性点平衡控制的目的。仿真验证表明,该方法能够抑制中性点电压的波动。 展开更多
关键词 三电平npc逆变器 电荷补偿 中性点平衡 空间矢量脉宽调制
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三电平NPC逆变器的SHEPWM和DPWM切换策略研究 被引量:3
11
作者 王红斌 刘成柱 +3 位作者 吴龙 葛广林 袁帅 刘京斗 《电力勘测设计》 2021年第6期72-78,共7页
三电平中性点箝位(neutral point clamped,NPC)逆变器在中压大容量场合中广泛应用。中压开关器件的开关损耗较大,开关频率较低,采用特定谐波消除脉宽调制(selective harmonic elimination PWM,SHEPWM)可消除输出电压中大部分低次谐波,... 三电平中性点箝位(neutral point clamped,NPC)逆变器在中压大容量场合中广泛应用。中压开关器件的开关损耗较大,开关频率较低,采用特定谐波消除脉宽调制(selective harmonic elimination PWM,SHEPWM)可消除输出电压中大部分低次谐波,提高电流波形质量。但三电平拓扑存在中点电压偏移的问题,该调制实现中点电位调节较困难。利用注入零序电压能够实现断续脉宽调制(DPWM),注入不同的零序电压会使中点电位偏移不同。提出SHEPWM和DPWM切换策略,稳态下使用SHEPWM实现高质量电流输出,出现中点偏移时再切换到不同的DPWM实现调节。结合两者优点,在维持开关频率恒定的前提下实现高质量的稳态电流和良好的中点电位调节能力。最后,搭建2.5 MW三电平NPC逆变器仿真模型,验证所提切换策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 三电平npc逆变器 切换策略 低开关频率 SHEPWM 断续脉宽调制策略 中点电压控制
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基于键合图和贝叶斯网络的NPC逆变器故障诊断 被引量:1
12
作者 程硕 帕孜来·马合木提 《机床与液压》 北大核心 2022年第15期207-212,共6页
为解决NPC逆变器建模过程的复杂性和故障诊断中的不确定性问题,采用键合图理论对NPC逆变器进行建模,简化建模过程,降低建模过程的复杂性。考虑键合图理论中因果关系与贝叶斯网络因果关系的相似性,引入贝叶斯网络对系统的故障元件进行动... 为解决NPC逆变器建模过程的复杂性和故障诊断中的不确定性问题,采用键合图理论对NPC逆变器进行建模,简化建模过程,降低建模过程的复杂性。考虑键合图理论中因果关系与贝叶斯网络因果关系的相似性,引入贝叶斯网络对系统的故障元件进行动态优先级排序。结果表明:该方法不仅可以准确定位系统的故障元件,还可以得到故障元件对系统的影响程度,具有一定的可行性与有效性。 展开更多
关键词 键合图理论 npc逆变器 贝叶斯网络 故障元件定位 条件概率分布
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具有中点电位平衡的Z源三电平NPC逆变器SPWM模糊控制算法 被引量:6
13
作者 马其 魏金成 +3 位作者 邱晓初 王鲁云 周殿祖 居同 《电测与仪表》 北大核心 2019年第9期117-123,共7页
针对Z源三电平NPC逆变器的中点电位偏移问题,提出了一种具有中点电位平衡的SPWM模糊控制算法。该算法将电容电压的偏差与偏差的变化率作为模糊逻辑控制器的输入,直流参考信号的幅值为模糊逻辑控制器的输出。算法按照中点电位偏移的方向... 针对Z源三电平NPC逆变器的中点电位偏移问题,提出了一种具有中点电位平衡的SPWM模糊控制算法。该算法将电容电压的偏差与偏差的变化率作为模糊逻辑控制器的输入,直流参考信号的幅值为模糊逻辑控制器的输出。算法按照中点电位偏移的方向与程度,通过模糊控制规则实时调节逆变器的上、下直通时间,从而达到直流侧电容电压中点电位平衡控制,实现在Z源网络升压的情况下,有效地抑制中点电位偏移。同时,该控制算法不会增加额外的开关次数,因此不会增加逆变器的开关损耗。通过MATLAB/Simulink仿真分析,验证了相应抑制中点电位偏移的SPWM模糊控制算法的正确性和可行性。 展开更多
关键词 模糊控制算法 SPWM 中点电位偏移 模糊逻辑控制 Z源三电平npc逆变器
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带LC滤波器的UPS三电平NPC逆变器改进模型预测控制
14
作者 吴拓 庞科旺 经鹏宇 《计算机与数字工程》 2021年第7期1491-1497,共7页
在UPS系统中,逆变器输出电压波形的质量决定了系统的性能,而总谐波失真(THD)是决定电压波形质量的重要因素。由于UPS逆变器输出端一般直接与负载相连,因此,在输出端加入LC滤波器可以有效改善电压波形,产生谐波失真较低的正弦电压。针对... 在UPS系统中,逆变器输出电压波形的质量决定了系统的性能,而总谐波失真(THD)是决定电压波形质量的重要因素。由于UPS逆变器输出端一般直接与负载相连,因此,在输出端加入LC滤波器可以有效改善电压波形,产生谐波失真较低的正弦电压。针对该逆变器结构,文章提出一种改进模型预测控制来解决传统有限集模型预测控制(FCS-MPC)延迟对系统的影响,利用Matlab/Simulink仿真工具,给出在线性和非线性负载下两种预测控制逆变器输出电压波形和THD仿真结果。结果表明,改进的MPC可有效提高系统性能。 展开更多
关键词 UPS LC滤波 npc逆变器 THD 模型预测控制 MATLAB/SIMULINK
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三电平NPC逆变器中点电位平衡的研究 被引量:1
15
作者 常娜娜 《通信电源技术》 2019年第3期27-28,共2页
分析NPC型逆变器拓扑结构,通过工作过程确定了数学模型。具体地,建立逆变器开关过程的矢量图,判断中性点流入电流的方向和中点电位的误差,重新分配小矢量的作用时间,最终实现了直流侧两电容中点电位平衡。通过MATLAB软件搭建模型并进行... 分析NPC型逆变器拓扑结构,通过工作过程确定了数学模型。具体地,建立逆变器开关过程的矢量图,判断中性点流入电流的方向和中点电位的误差,重新分配小矢量的作用时间,最终实现了直流侧两电容中点电位平衡。通过MATLAB软件搭建模型并进行仿真,验证了其可行性。 展开更多
关键词 npc逆变器 矢量分配 中点电位
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三电平NPC逆变器的效率优化调制策略
16
作者 李婉婷 王宽 《内蒙古煤炭经济》 2021年第4期169-170,共2页
本文提出了一种三电平NPC逆变器的效率优化调制策略。推导了本文提出的效率优化调制策略和DMWPWM调制策略的关系,并将这两种调制策略进行了对比。通过仿真验证可知,本文提出的优化调制策略相比较DMWPWM调制策略,既可以实现在任意调制度... 本文提出了一种三电平NPC逆变器的效率优化调制策略。推导了本文提出的效率优化调制策略和DMWPWM调制策略的关系,并将这两种调制策略进行了对比。通过仿真验证可知,本文提出的优化调制策略相比较DMWPWM调制策略,既可以实现在任意调制度和功率因数下均可保持直流电容电压不波动,又可以减少开关损耗提高效率,且具有简单易行,易于实现的优点。 展开更多
关键词 三电平npc逆变器 效率优化调制策略 双调制波载波调制策略 开关损耗
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基于三电平NPC逆变器的效率优化调制策略
17
作者 李婉婷 王宽 《光源与照明》 2021年第2期81-82,共2页
文章提出一种基于三电平NPC逆变器的效率优化调制策略,推导对比了所提效率优化调制策略和双调制波载波调制(DMWPWM)策略的关系。通过仿真验证可知,相比DMWPWM,所提优化调制策略既可以实现在任意调制度和功率因数下均保持直流电容电压不... 文章提出一种基于三电平NPC逆变器的效率优化调制策略,推导对比了所提效率优化调制策略和双调制波载波调制(DMWPWM)策略的关系。通过仿真验证可知,相比DMWPWM,所提优化调制策略既可以实现在任意调制度和功率因数下均保持直流电容电压不波动,又可以减少开关损耗,提高效率,具有简单易行、易于实现的优点。 展开更多
关键词 三电平npc逆变器 效率优化调制策略 双调制波载波调制策略 开关损耗
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面向残差评价的中点钳位型逆变器开路故障诊断方法
18
作者 陈超波 代佳伟 +2 位作者 孙天誉 张彬彬 高嵩 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第21期6877-6895,共19页
在基于解析模型的故障诊断系统中,为了显化残差信号所包含故障信息的能力,提出一种面向残差评价的中点钳位型三电平三相逆变器快速开路故障诊断方法。首先,构建诊断观测器获取三相电流观测值并通过观测矩阵计算电流残差;其次,通过引入... 在基于解析模型的故障诊断系统中,为了显化残差信号所包含故障信息的能力,提出一种面向残差评价的中点钳位型三电平三相逆变器快速开路故障诊断方法。首先,构建诊断观测器获取三相电流观测值并通过观测矩阵计算电流残差;其次,通过引入基于范数的标准评价函数,计算残差性能指标与阈值,将残差转换为可用的特征信号并与阈值相比较实现高效实时的故障检测;再次,推导不同功率开关器件开路故障状态下的电流残差特性,并依据此特性实现精准的故障隔离;最后,在仿真平台及半实物实验平台上验证了该文所提算法的有效性与可行性。仿真与实验平台结果表明,相较于传统基于信号与知识的诊断方法,残差性能评价的引入使得诊断速度提高80%以上。针对NPC型三电平三相逆变器常见的四种开路故障情况,均可实现快速且精准的故障检测及定位。 展开更多
关键词 中点钳位(npc)型三电平三相逆变 开路故障诊断 残差评价 阈值 诊断观测
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基于滑模观测器的三电平风力发电并网逆变器无差拍优化模型预测控制
19
作者 张博宸 周羽生 +2 位作者 周文晴 汤赐 肖辉 《电测与仪表》 北大核心 2024年第4期176-183,共8页
针对中点钳位型(NPC)三电平并网逆变器系统,提出了一种基于滑模观测器的无差拍可优化有限控制集模型预测控制策略。为了降低电网电流谐波量及有功和无功功率的独立控制,采用了基于幂次函数的滑模观测器,实现对电网电压和耦合项进行实时... 针对中点钳位型(NPC)三电平并网逆变器系统,提出了一种基于滑模观测器的无差拍可优化有限控制集模型预测控制策略。为了降低电网电流谐波量及有功和无功功率的独立控制,采用了基于幂次函数的滑模观测器,实现对电网电压和耦合项进行实时性观测;以滑模观测器为基础,结合空间电压矢量位置信息,提出了基于电流无差拍的优化有限控制集模型预测控制,减少了控制计算量;通过基于中点不平衡电压补偿的性能代价目标函数,提高了控制系统的性能。仿真结果表明了该控制策略的可靠性和有效性。 展开更多
关键词 并网系统 滑模观测 npc型三电平逆变 模型预测控制 中点不平衡电压
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适用于弱电网的三电平并网逆变器模型预测控制
20
作者 赵磊磊 牟伟 +2 位作者 宋慧庆 张民 王珊 《浙江电力》 2024年第6期61-68,共8页
弱电网下并网逆变器的鲁棒性较差、谐波较大,而模型预测控制十分依赖系统参数,这限制了其在弱电网中的应用。针对以上问题,提出适用于NPC(二极管中点钳位)型三电平并网逆变器的数据驱动型V-MFPC(基于虚拟电压矢量的无模型预测控制)策略... 弱电网下并网逆变器的鲁棒性较差、谐波较大,而模型预测控制十分依赖系统参数,这限制了其在弱电网中的应用。针对以上问题,提出适用于NPC(二极管中点钳位)型三电平并网逆变器的数据驱动型V-MFPC(基于虚拟电压矢量的无模型预测控制)策略。首先通过不同的开关序列构造大量虚拟电压矢量,然后利用代价函数预选降低控制算法的计算负担,最后选择合适的开关序列寻优抑制中性点电压波动。仿真结果表明,所提策略能有效抑制中性点电压波动和并网电流谐波,并具有较好的参数鲁棒性。 展开更多
关键词 弱电网 npc型三电平逆变 数据驱动型模型预测控制 鲁棒性
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